污泥焚燒中Cd形態(tài)轉(zhuǎn)化的熱力學(xué)平衡模擬
摘要:
采用熱力學(xué)平衡分析方法，結(jié)合典型污泥成分和焚燒條件預(yù)測(cè)了污泥焚燒過程中重金屬Cd的轉(zhuǎn)化和遷移規(guī)律。模擬計(jì)算中考慮了主量礦物質(zhì)與Cl、S對(duì)Cd的形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響。研究結(jié)果表明，污泥焚燒過程中，在低溫的條件下Cd主要以固體碳酸鹽形式存在，隨著溫度升高，碳酸鹽分解為固態(tài)CdO，隨后有氣態(tài)Cd(OH)2、Cd和CdO生成，并且在較高溫度主要以氣態(tài)Cd存在。焚燒體系中，礦物質(zhì)SiO2對(duì)Cd的形態(tài)轉(zhuǎn)化影響大于其他礦物質(zhì)，SiO2能與Cd結(jié)合生成穩(wěn)定的CdSiO3，從而可有效抑制含Cd氣態(tài)污染物的排放。焚燒體系中Cl較易與Cd結(jié)合形成CdCl2而導(dǎo)致Cd的揮發(fā)，Cl含量的增加促進(jìn)了Cd在焚燒體系中的揮發(fā)。在低溫階段，Cd易與S結(jié)合形成固態(tài)硫酸鹽，抑制了金屬的揮發(fā)；在高溫階段，金屬的形態(tài)轉(zhuǎn)化基本不受S的影響，但是可以影響氣態(tài)金屬Cd的生成溫度。根據(jù)污泥在不同焚燒溫度、Cl含量、S含量條件下Cd的不同產(chǎn)物形態(tài)，可以對(duì)Cd的污染進(jìn)行有效控制。
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